摘 要：本文通過對徐州軌道交通3號(hào)線南翟區(qū)間隧道礦山法隧道全斷面超前帷幕注漿施工經(jīng)驗(yàn)分析，從施工準(zhǔn)備、止?jié){墻施做、鉆孔、注漿、效果檢查等方面總結(jié)闡述了超前帷幕注漿的施工工藝和控制要點(diǎn)，為類似工程提供借鑒和參考。

　　關(guān)鍵詞：止?jié){墻;鉆孔;注漿;帷幕;漿液

　　0前言

　　礦山法作為地鐵隧道的主要施工方法之一，在城市軌道交通施工過程中應(yīng)用頻繁，但施工中經(jīng)常會(huì)遇到開挖面圍巖破碎、軟弱、涌水量大的情況，常規(guī)設(shè)計(jì)的超前支護(hù)措施可能無法滿足需求，如何保證地鐵隧道施工安全顯得尤為重要。帷幕注漿是隧道注漿的一種形式，通過注漿對破碎或軟弱圍巖進(jìn)行加固的同時(shí)能減少其滲透系數(shù)，以達(dá)到止水和提高圍巖自穩(wěn)能力的作用。

　　1工藝原理

　　鉆孔成型后通過注漿設(shè)備將特定漿液通過孔口管一次壓送到規(guī)定的地層中以填補(bǔ)地層中的裂縫或孔隙，最終通過漿液的化學(xué)反應(yīng)使注漿材料與周邊地層固結(jié)形成一道類似于帷幕的防滲墻，從而達(dá)到提高圍巖自穩(wěn)能力的目的。

　　2施工方法

　　2.1施工準(zhǔn)備

　　超前地質(zhì)預(yù)報(bào)探測：采用地質(zhì)雷達(dá)對掌子面前方80m-120m進(jìn)行超前地質(zhì)探測，對于可能存在不良地質(zhì)體的區(qū)域，采用超前鉆孔驗(yàn)證地質(zhì)預(yù)報(bào)精度，并探明涌水壓力、斷層寬度等。

　　引排水施工：止?jié){墻施工前在現(xiàn)場出水點(diǎn)處安裝波紋管，將漏水點(diǎn)的水引出，波紋管一端深入出水點(diǎn)50cm，并用堵漏劑封堵波紋管周邊，安裝止水閥門，當(dāng)帷幕注漿漿液從波紋管流出時(shí)將止水閥關(guān)閉，以防止?jié){液流失。

　　制作止水帷幕：在制作止?jié){墻前在上臺(tái)階掌子面處噴射50cm厚C25混凝土作為止水帷幕，然后再進(jìn)行止?jié){墻的施工[1]。

　　2.2止?jié){墻施做

　　根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)結(jié)果確認(rèn)水壓較大、圍巖破碎等工作面前方地質(zhì)情況，需要采取帷幕注漿加固時(shí)，為避免漿液從作業(yè)面漏出，將漿液盡量注入含水層裂隙中，且在注漿工作面設(shè)置2米厚的止?jié){墻。

　　基面清理：清理止?jié){墻位置周邊的破碎巖石、浮碴，直至硬底。采用風(fēng)鎬從止?jié){墻位置向周邊圍巖開挖溝槽，溝槽深度1.0m。當(dāng)圍巖破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育時(shí)，可用風(fēng)鉆向圍巖深處打設(shè)注漿孔，采用早強(qiáng)水泥加固周邊圍巖。

　　澆筑止?jié){墻：止?jié){墻采用普通硅酸鹽水泥、中砂和粗石子澆筑。當(dāng)掌子面有滲水或涌水情況時(shí)，在止?jié){墻底部預(yù)埋導(dǎo)流管，對涌水進(jìn)行引排。澆筑時(shí)加強(qiáng)振搗，使混凝土與圍巖密貼，薄弱部位預(yù)埋注漿管，墻體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，注雙液漿或者早強(qiáng)水泥加固墻體。

　　外側(cè)隧道圍巖加固：待止?jié){墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求強(qiáng)度后方可注漿，等強(qiáng)期間采用風(fēng)鉆打孔安設(shè)注漿管注漿加固墻體附近隧道圍巖，加固范圍根據(jù)工作面巖體裂隙發(fā)育情況確定。

　　2.3鉆孔

　　測設(shè)孔位：鉆孔前按照設(shè)計(jì)要求計(jì)算孔位坐標(biāo)，放出注漿孔位，并使用噴漆進(jìn)行標(biāo)注。

　　鉆機(jī)安設(shè)：鉆孔采用開山110潛孔鉆機(jī)，開孔前保持鉆機(jī)前端中點(diǎn)與孔位于同軸線，固定鉆機(jī)底座，保證鉆桿中心與設(shè)注漿孔中心一致，調(diào)整鉆桿的角度對準(zhǔn)孔位，根據(jù)超前注漿孔不同入射角度鉆進(jìn)，鉆孔順序應(yīng)由內(nèi)向外，同一環(huán)鉆孔間隔施工，過程中檢查校正鉆桿方向，要求孔位偏差為±3cm、入射角度偏差不大于1°。

　　孔口管安裝：鉆孔至設(shè)計(jì)孔深后，安裝孔口管，孔口管為焊有法蘭盤的無縫鋼管，安裝壓力器用于測量鉆孔水壓及涌水量，安裝注漿栓塞以便孔口涌水時(shí)及時(shí)關(guān)閉，長度根據(jù)現(xiàn)場情況確定[2]。

　　鉆進(jìn)成孔：鉆孔采用前進(jìn)式帶漿鉆孔，小范圍進(jìn)行加固，確保在破碎地層中成孔，若鉆孔遭堵塞，則重鉆。若涌水情況較嚴(yán)重，在出水孔附近2～4m范圍內(nèi)鉆設(shè)分流孔降低涌水壓力。以中心孔A1向外的延長線為中軸線，B3和B7孔的延長線為水平線，通過調(diào)整鉆桿與中軸線、水平線的角度來確定鉆孔角度。檢查設(shè)計(jì)孔深并詳細(xì)記錄孔位、水壓、出水量等，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收后進(jìn)行后續(xù)鉆孔或注漿。鉆孔過程中加強(qiáng)成孔保護(hù)，直到注漿完成。超前注漿孔一般不需洗孔，如出現(xiàn)涌泥現(xiàn)象，報(bào)現(xiàn)場監(jiān)理及設(shè)計(jì)后采取相應(yīng)措施，不可直接清洗。注漿孔位置布置斷、剖面如圖1，圖2所示。

　　2.4注漿

　　注漿所用材料為雙液漿(水泥～水玻璃)，水玻璃濃度為35波美度，水泥采用P.O.42.5，水灰比為1：1(質(zhì)量比)，水玻璃摻量為35%～50%(體積比)，最終配合比根據(jù)實(shí)際調(diào)節(jié)。

　　注漿孔開孔直徑為108mm;孔位布置共計(jì)5環(huán)，每環(huán)間距0.5m，注漿順序?yàn)閺目锥粗虚g開始向四周擴(kuò)散;漿液凝結(jié)時(shí)間：80～120s;注漿終壓為根據(jù)壓水試驗(yàn)確定的注漿穩(wěn)定壓力值的1.5倍;漿液擴(kuò)散半徑根據(jù)壓水試驗(yàn)進(jìn)行確定，注漿配合比也根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整;注漿段每30m為1循環(huán)，加固范圍為隧道輪廓線外3m，注漿開挖段長25m，預(yù)留止?jié){墻5m。

　　鉆孔完成后采用全孔一次性注漿，注漿順序應(yīng)由內(nèi)向外，同一環(huán)鉆孔間隔施工;每一個(gè)注漿孔達(dá)到單孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)方可停止注漿。整個(gè)斷面達(dá)到全段結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)后方可停止注漿。

　　單孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：注漿壓力逐步升高到設(shè)計(jì)終壓，并繼續(xù)注漿10min以上;注漿結(jié)束時(shí)每分鐘注漿量小于初始注漿量的1/4;檢查孔涌水量小于0.1L/min。

　　全段結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：所有注漿孔均已符合單孔結(jié)束條件，無漏堵現(xiàn)象;漿液有效注入范圍大于設(shè)計(jì)值;預(yù)測圍巖經(jīng)注漿加固后，可在施工期間保證洞壁穩(wěn)定。

　　2.5效果檢查

　　注漿完成后，在隧道掌子面開挖輪廓線范圍內(nèi)打設(shè)檢查孔，每循環(huán)設(shè)檢查孔5個(gè)，其中拱部兩個(gè)，左、右邊墻、底部各1個(gè)，檢查孔φ110mm，長度30米，平均出水量小于0.2L/min，或任意孔出水量小于10L/min，加固體抗壓強(qiáng)度不小于3Mpa，則認(rèn)為注漿效果合格。檢查孔在注漿效果檢查完成后及時(shí)采用M10水泥砂漿進(jìn)行全孔封堵。

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